8.土壤科学原理与实践(土壤形成和发育)2010.ppt

1、土壤学原理和方法 （ 土壤形成和发育 ） 侯彦林 中国科学院研究生院 2009年秋季学期,土壤形成和发育,土壤是一种自然体，具有其本身特有的发生和发展规律。 土壤是成土母质在一定水热条件和生物的作用下，经过一系列物理、化学和生物化学的作用而形成的，其主要特点是形成了层次分明的土壤剖面和出现了肥力特性。,第一节 土壤形成因素及其在土壤发生中的作用 一、土壤形成因素 二、母质对土壤发生的作用 （一）母质的概念 （二）母质的类型 （三）母质在土壤形成中的作用 三、气候与土壤发生的关系 （一）湿度因子对土壤形成的影响 （二）温度对土壤形成的影响 （三）温度和湿度的共同影响 （四）气候变化与土壤形成,四

2、、生物因素在土壤发生中的作用 （一）植被在成土过程中的作用 （二）动物在成土过程中的作用 （三）微生物在成土过程中的作用 五、地形与土壤发生的关系 （一）地形与母质的关系 （二）地形与水热条件的关系 （三）地形与土壤发育的关系 六、成土时间对土壤发育的影响 （一）土壤年龄 （二）土壤形成速率和所需的时间 （三）土壤形成的阶段性 七、人类活动对土壤发生演化的影响,土壤形成和发育,土壤,物质基础,能量来源,物质循环和能量交换,影响速度和发育程度,地形、时间和人为活动,第一节 土壤形成因素及其在土壤发生中的作用 一、土壤形成因素 土壤形成的特点： 土壤形成的观察不可能性（缓慢和隐蔽性所决定）； 土壤

3、形成主要由外部因素制约，非“基因”控制； 土壤差异性与成土因素差异性间常有相关性，因此，成土因素的研究有助于土壤属性的研究； 所以，成土因素研究是土壤发生学的重要研究内容；,道库恰耶夫的成土因素学说（19世纪末）： 土壤是五大成土因素综合作用的产物； 成土因素在土壤形成中起着同等重要和相互不可替代的作用； 成土因素的变化制约着土壤的形成和演化； 土壤分布由于受成土因素的影响而具有地理规律性；,20世纪40年代，美国学者詹尼出版了土壤成土因素一书，提出土壤形成与五种因子的函数关系，并在土壤资源、起源与性状专著中扩大提升为现在生态系统基础上，把成土因素看作状态变量，构成状态因子函数式。 S= f

4、( cl, o, r, p, t, ) = f ( 气候，生物，地形，母质，时间，),二、母质对土壤发生的作用 （一）母质的概念 母质：是风化壳的表层，是指原生基岩经过风化、搬 运、堆积等过程于地表形成的一层疏松、最年 轻的地质矿物质层，它是形成土壤的物质基础 ，是土壤的前身。 与岩石不同：具有肥力因素的初步发展 分散性、疏松多孔；吸附；透水和蓄水 与土壤不同：缺乏养分，不能协调水、气关系,（二）母质的类型,颗粒大小、磨圆度、分选性、层理性,（三）母质在土壤形成中的作用 母质是形成土壤的物质基础。 母质的矿物组成和理化性质不同影响成土过程的速度、性质和方向 如：花岗岩富含石英，盐基较少，易形成

5、酸性土壤 玄武岩的风化物不含石英，盐基丰富，抗淋溶 作用较强，酸性较弱。,母质对土壤理化性质有很大的影响 对养分的影响： 钾长岩风化后所形成的土壤有较多的钾 斜长岩风化后形成的土壤富含较多的钙 辉石和角闪石风化后形成的土壤富含较多的铁镁钙 石灰岩母质所形成的土壤含磷量较高 对质地的影响： 红色风化壳和玄武岩发育的土壤质地粘重 花岗岩和砂页岩发育的土壤质地局中 砂岩、片岩上发育的土壤质地最轻,对土壤矿物组成的影响： 基性岩母质发育的土壤含角闪石、辉石、黑云母等弱抗风化的深色矿物 酸性岩石英、正长石、白云母强浅 对粘土矿物的影响： 基性岩风化物容易形成蒙皂石 酸性岩高岭石 成土时间越久，母质与土壤

6、性质差异越大，但有时母质影响仍然深刻。,细 粒 多 细 粒 少,硅 增 加,有 机 质 减 少,酸 度 增 加,三、气候与土壤发生的关系 （一）湿度因子对土壤形成的影响 水热状况直接影响矿物质的分解与合成及物质积累和淋失 控制植物生长和微生物的活动，影响有机质的积累和分解，决定养料物质循环的速度,湿度对土壤形成的作用主要表现在以下几个方面： 1.影响土壤中物质的迁移 水是物质迁移的载体。根据土壤水分收支（蒸发和降水）情况划分以下几种土壤水分类型。 淋溶型水分状况盐基不饱和、酸性强的土壤 非淋溶型水分状况盐基饱和度高、中至微碱性 剖面中有钙积层 上升水型水分状况半上升水型/盐渍土 停滞型水分状况

7、地表经常积水/沼泽土,湿度对土壤形成的作用主要表现在以下几个方面： 1.影响土壤中物质的分解、合成和转化 水参与许多化学过程，因此影响过程的速率和产物 的数量。 如： 表土有机质含量常随大气湿度的增加而增加 湿润地区土壤风化强 湿度增加，赤铁矿（红）含量趋向减少，针铁矿（黄）含量则增加,氢离子浓度和钙积累深度随降水量变化大， 而全N、粘粒含量、代换量变化较小,（二）温度对土壤形成的影响 温度影响矿物的风化和合成、有机质的合成和分解。 温度每增加10，反应速率可成倍增加； 温度从0增长到50，化合物的解离度可增加7倍。 所以，热带地区矿物风化速率和土壤形成速率、风化壳和土壤厚度比温带和寒带地区大

8、得多。,德国土壤学家拉曼提出“风化因子概念”，即： “风化因子”=风化天数*水解离度 风化天数=日均温在一定温度以上的全年天数,（三）温度和湿度的共同影响 实例：热带水分充足情况下，形成砖红壤 缺少水分的条件下，形成燥红土 一般地，湿度在60%65%，温度在4550时，有机质分解最充分，可达90%。否则，矿化受阻，促进腐殖质合成。 詹尼对美国大平原的土壤研究表明： N：土壤全N T：年均温度 m：湿度因素,（四）气候变化与土壤形成 显域土：排水条件较好而又比较平稳的地形条件下形 成的，气候条件明显大于其他因素影响的土 壤。 土壤地带性分布： 如：在温带，自西北向东大气湿度增加，依次出现： 棕漠

9、土、灰棕漠土、灰漠土、棕（灰）钙土、栗 钙土、黑钙土、黑土,在东部湿润地区，由北而南热量递增，土壤分布 依次为：暗棕壤、棕壤（褐土）、黄棕壤、黄壤 、红壤、砖红壤 问题：能否通过研究古土壤追溯过去的气候？,四、生物因素在土壤发生中的作用 生物因素形成腐殖质层，使土壤具备肥力特征。没有生物因素的作用，就没有土壤的形成过程。 （一）植被在成土过程中的作用 吸收太阳能，合成有机质，选择吸收富集和矿质 营养元素的有效化。 植物根系可分泌有机酸，通过溶解和根系的挤压 作用破坏矿物晶格，改变矿物的性质，促进土壤的形 成； 并通过根系活动，促进土壤结构的形成。,干旱根量大,问题：木本植物和草本植物在成土作用

10、上的不同点？ （因有机质的数量、性质和积累方式不同，成土作用不同） 木本植物 草本植物 多年生 一年生居多 年归还凋落物量少 地上部和地下部死亡 腐殖质层薄 提供的有机质较多 富啡酸为主 分布深 凋落物中单宁 树脂类物质较 有机残体多纤维素 多，分解后易 单宁和树脂少 产生较强的酸 不易产生酸性物质 性物质，导致 其灰分和氮素含量 土壤酸化和矿 大大超过木本植物 物质的淋失。 形成的土壤多中性和微碱性,中国东部由东北向华南的森林植被和土壤的分布依次为： 针叶林棕色针叶林土 针阔混交林暗棕壤 落叶阔叶林棕壤 落叶常绿阔叶林黄棕壤 常绿阔叶林红壤、黄壤、赤红壤 雨林、季雨林砖红壤,（二）动物在成土

11、过程中的作用 残体作为有机质的来源； 动物的活动可疏松土壤，促进团粒结构的形成； 土壤动物种类的组成和数量在一定程度上是土壤类型 和土壤性质的标志，可作为土壤肥力的指标。,（三）微生物在成土过程中的作用（古老的造土者） 在土壤能量和生物学循环中起着极为重要的作用。 某些微生物（如自养/异养细菌）能自身合成有机 质，而不利用太阳能； 主要作用： * 分解有机质，释放出养分； * 合成土壤腐殖质，发展土壤胶体； * 固定大气中的氮素，增加土壤含氮量； * 促进土壤物质的溶解和迁移，增加矿质养分的有效度。,五、地形与土壤发生的关系 地形通过影响其他成土因素而影响土壤的形成。 （一）地形与母质的关系

12、地形影响母质的重新分配。 * 山地上部或台地上，主要是残积母质 * 坡地和山麓地带的母质多为坡积物 * 山前平原的冲积扇地区，母质多为洪积物 * 河流阶地、泛滥地和冲积平原、湖泊周围、滨海附近地区，母质为冲积物、湖积物、海积物,（二）地形与水热条件的关系 * 影响水分的重新分配 * 坡面形态（粗糙和光滑、凹或凸、微地形） * 地形影响降水（海拔高降水多，背风面降水少） * 地形（高度、坡度和坡向）影响地表温度,土壤1整个剖面呈均一的“氧化”色,土壤2上部为均一“氧化”色，下部受地下水轻微影响，基色为灰色但有大量黄斑,土壤3有三层：氧化层、斑块状层、含大量斑纹的灰色层,土壤4以篮灰色为主，表层根

13、系周围有绣斑,土壤5表层为泥炭层，下部为篮灰色,（三）地形与土壤发育的关系 山地影响大，土壤有垂直分布的特点。 地形发育影响土壤的发育，如： 河漫滩水成土 低级阶地半水成土 高级阶地地带性土 土链：通常把相同气候、母质、成土年龄下，由于地形和排水条件上差异引起的具有不同特征的一系列土壤称为土链。,六、成土时间对土壤发育的影响 时间因素可体现土壤的不断发展，成土时间长， 土壤发育完整。 （一）土壤年龄 绝对年龄：新母质到迄今的时间。 相对年龄：指土壤的发育阶段或程度，是一般所指。,（二）土壤形成速率和所需的时间 问题：几种土壤形成每厘米土层需要多少年？ P142-143,老成土,（三）土壤形成的

14、阶段性 P143-144,？,七、人类活动对土壤发生演化的影响 P144-145 问题：人类活动与五个自然成土因素的本质区别？,第二节 土壤形成过程 一、土壤形成过程中的大小循环 土壤是物质的地质大循环和生物小循环矛盾统一的结果；两种循环过程相互渗透和不可分割地同时同地进行着，通过土壤相互连结在一起。 没有地质大循环，生物小循环就不能进行；没有生物小循环，土壤就难以形成。,地质大循环：地面岩石的风化、风化产物的淋溶与搬运、堆积，进而产生成岩作用；涉及的空间大，时间长，植物营养元素不积累。 生物小循环：植物营养元素在生物体（植物、动物和微生物）与土壤之间的循环，促进土壤肥力的形成和发展；涉及空间

15、小，时间短，可促进植物养料的积累，使有限的养分元素发挥作用。,二、土壤发生中的基本成土作用 成土作用：是在一定的自然环境中，无数的基本作用 的总和。 成土作用分： 物理的：团聚、迁移与富集、侵蚀与堆积、冻融、 干湿交替、膨胀收缩、剥蚀 化学的：水化、水解、溶解、粘粒矿物形成、氧化 还原、合成分解 生物的：物质转化、有机质形成和分解、固氮,三方面基本成土作用： * 有机质形成与分解（见有机质部分） * 原生矿物的风化和粘粒矿物的形成 * 物质迁移 （一）原生矿物的风化和粘粒矿物的形成 1. 原生矿物的风化 （1）物理风化与化学风化 常同时发生，相互促进。,风化动力：岩石和矿物形成时的环境条件和目

16、前地表 的不同，因此向热力学上较稳定的状态缓 慢转变。 物理风化：形成碎屑，增加比面，加速化学风化 化学风化：导致结构变化，减轻物理风化的阻力,（2）生物风化 * 微生物参与早期岩石和矿物的风化 * 有机体对矿物颗粒的粘着、穿插和剥落，加速 矿物的分解 * 有机体吸附营养元素，打破土壤溶液中离子平 衡，也促进矿物风化 * 生物体代谢产生有机物质可增加对矿物的溶解 和络合淋溶作用,（3）原生矿物的稳定性 * 风化初期的幼年土壤（漠区土壤），易风化矿物 稳定而不易风化，如石膏、方解石、橄榄石、角 闪石、黑云母和钠长石等 * 风化中等程度的软土、淋溶土、始成土中，石英 、伊利石、蛭石、蒙脱石较多 *

17、 在湿热区高风化强淋溶的氧化土、老成土（砖红 壤、红壤）上，土壤粘粒矿物主要为高龄石、三 水铝石和氧化铁矿物,2. 粘粒矿物的形成 （1）形成方式 A（降解）转变，如云母类 原生矿物 粘粒矿物 B 新生（普遍），如层状硅酸盐的分解时产生的可溶性成分及橄榄石、辉石、角闪石、长石等非层状硅酸盐的风化产物，转变为粘土矿物的方式。,被,降解转变,（2）形成条件 粘土矿物形成多数在水溶液中进行。因此，土壤溶液中各种离子、特别是硅、铁、铝等化合物的组成和相平衡，直接控制着粘土矿物的形成种类，同时，土壤的淋洗速率、土壤体系的pH及盐基含量也影响其形成。 （3）粘土矿物的风化顺序 土壤粘土矿物分布的地带性和土

18、壤剖面内由母质到表土的演变关系表明，各种粘土矿物的分解、转化或新生有难易和先后之分,数字为风化指数，代表风化的阶段性,（二）物质迁移 元素淋失过程： 1. 溶迁作用 互相联系 2. 还原迁移 难截然分开 3. 螯迁作用 4. 悬迁作用 但，某因土壤 元素富集过程： 常有一种主 5. 生物迁移 要的迁移作用 盐渍土淋溶迁移 潮湿土还原迁移比重大 灰土螯合迁移起主导 淋溶土悬迁不可忽视 松软腐殖土中生物迁移十分重要,溶迁作用 溶迁作用：土体内的物质形成真溶液后随土壤渗漏水 或毛管水的迁移。被迁移的离子主要是Na+ 、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、NO3-、HCO3- 等 根据元素迁

19、移的系列，分为四个风化时期： 第一时期：风化物丧失掉氯和硫的化合物 第二时期：风化物丧失掉碱金属和碱土金属盐基 第三时期：残积粘土时期（硅铝化时期），开始淋失 大量二氧化硅 第四时期：富铝化时期，积累大量氧化铝铁,2. 还原迁移 还原迁移：是水成土和半水成土中物质迁移的重要形式。还原条件使铁、锰活跃，发生还原淋溶。 3. 螯迁作用 螯迁作用：土体内的金属离子以螯合物或络合物的形态进行的迁移。是灰壤形成中的重要成土过程。螯迁作用的物质最终将沉淀于土体中。,4. 悬迁作用（粘粒的悬浮迁移） 土体内的硅酸盐粘粒分散于水中形成的悬液的迁移。 其方向可：下、上、侧某土层“粘粒贫竭”或“砂化” （还原迁移

20、主要是铁的迁移；螯合迁移有多种重金属的迁移） 悬迁作用使粘化层中细粘粒（0.2m）/总粘粒最高,悬迁的粘粒主要为硅酸盐粘粒，悬迁能力顺序为： 蒙皂石粘粒(包括蒙脱石、绿脱石等)云母类粘粒 高岭石类矿物 影响因素：pH、三价铁和铝离子、活性有机阴离子 * 石灰性等钙饱和的土壤不发生粘粒的悬浮迁移，因钙离子有凝聚作用，形成微团聚体，不被水分散 * 在酸性较强的土壤上，三价铁和铝离子会凝聚矿物 ，影响粘粒迁移 * 森林植被下，有机质络合作用强，可使三价铁和铝离子螯合，而不再影响粘粒的迁移，迁移作用仍可进行,问题：粘粒迁移为什么只能达到一定深度（1-1.5m）？ 剖面下部一般存在粘粒凝聚条件， 如：脱

21、水作用 高的电解质含量 与其等电点一致的pH 相反电荷的胶体存在 迁移孔隙缺乏,5. 生物迁移 植物根系从土体中吸收养料元素形成植物的有机体，并以其有机残落物及其死亡根系残留在表土，矿化后补偿了土壤矿质成分的淋溶损失，且有所积累，长期作用可使土壤肥力得到发展，是土壤中至关重要的过程。 迁移能力分组： 植物营养元素 * 极强的生物积累元素： N、P、S、Cl * 强度 ： Ca、K、Mg、Na、B、Zn、Mo * 中度 ： Fe、Cu * 弱度 ： Al * 极弱 ：,三、主要的成土过程 成土过程按照物质迁移和转化的特征，分四大类： （1）物质加入土体者： （2）物质迁出土体者： （3）物质在土

22、体内迁移者： （4）物质在土体内转化者：,（1）加入者： （2）迁出者： （3）迁移者： （4）转化者：,（1）加入者： （2）迁出者： （3）迁移者： （4）转化者：,我国土壤形成中的主要成土过程如下： （一）原始成土过程 （二）有机质积累过程 （三）粘化过程 （四）钙积与脱钙过程 （五）盐化与脱盐过程 （六）碱化与脱碱过程 （七）富铝化过程 （八）灰化、隐灰化和漂灰化过程 （九）潜育化与潴育化过程 （十）白浆化过程 （十一）熟化过程 （十二）退化过程,三、土壤微生物营养类型的多样性 根据微生物对营养和能源的要求划分四类，并有 中间型： 化能有机营养型（化能异养型） 碳源：有机化合物； 能源

23、：氧化有机化合物的过程中获得 化能无机营养型（化能自养型） 碳源：CO2； 能源：氧化无机化合物的过程中获得 光能有机营养型（光能异养型） 碳源：需要有机化合物作为供氢体以还原CO2，合成细胞物质； 能源：光 光能无机营养型（光能自养型） 碳源：以无机物作为供氢体以还原CO2，合成细胞物质；能源：光,我国土壤形成中的主要成土过程如下： （一）原始成土过程 原始成土过程：从岩石露出地表着生微生物和低等植物开始到高等植物定居之前形成的土壤过程。 分三个阶段： “岩漆”阶段：出现的生物为自养型微生物，如绿藻、硅藻等，及其共生的固氮微生物，将许多营养元素吸收到生物地球化学过程中；,“地衣”阶段：各种异

24、养型微生物，如细菌、粘液菌、真菌、地衣组成的原始植物群落，着生于岩石表面与细小孔隙中，通过生命活动促使矿物进一步分解，不断增加细土和有机质。 苔藓阶段：生物风化与成土过程的速度大大增加，为高等绿色植物的生长准备了肥沃的基质。 在高山冻寒气候条件的成土作用主要以原始过程为主；原始成土过程也可以与岩石风化同时同步进行。,（二）有机质积累过程 木本和草本植被下有机质在土体上部积累的过程 。可分6种类型： * 土壤表层有机质含量在1.0%以下，甚至低于0.3%，胡敏酸与富啡酸比小于0.5的漠土有机质积累过程； * 土壤有机质集中在2030cm以上，含量为1.0%3.0%的草原土有机质积累过程； * 土

25、壤表层有机质含量达3.0%8.0%或更高，腐殖质以胡敏酸 为主的草甸土有机质积累过程。,* 地表有枯枝落叶层，有机质积累明显，其积累与分解保持动 态平衡的林下有机质积累过程； * 腐殖化作用弱，土壤剖面上部有毡状草皮，有机质含量达10% 以上的高寒草甸有机质积累过程； * 地下水位高，地面潮湿，生长喜湿和喜水植物，残落物不易 分解，有深厚泥炭层的泥炭积累过程。,（三）粘化过程 粘化过程：是土壤剖面中粘粒形成和积累的过程，可分为： 残积粘化：就地积累形成粘化或铁质化土层，颗粒由粗变细，结构体胶膜不多，粘粒的轴缺乏定向性；粘化层厚度随土壤湿度的增加而增加；多发生在温暖的半湿润和半干旱地区的土壤中。

26、 淀积粘化：风化和成土作用形成的粘粒，由上部土层向下悬迁和淀积而成，结构面上胶膜明显；多发生在暖温带和北亚热带湿润地区的土壤中。,（四）钙积与脱钙过程 钙积过程是干旱、半干旱地区土壤钙的碳酸盐发生移动积累的过程。一般积累在中部或下部，碳酸钙含量一般为10%20%；形状有粉末状、假菌丝体、眼斑状、结核状或层状等；极端干旱地区可发生石膏积累。 复钙过程：已经脱钙的土壤再次施钙或含碳酸盐地下水上升运动而使土壤含钙量增加的过程。 脱钙过程：在降水量大于蒸发量的生物条件下，土壤中的碳酸钙将转变为重碳酸钙从土体中淋失。,（五）盐化与脱盐过程 盐化过程：是指地表水、地下水及其母质中含有的盐分，在强烈的蒸发条

27、件下，通过土壤水的垂直和水平移动，逐渐向地表积聚（现代积盐作用），或是已经脱离地下水或地表水的影响，而表现为残余积盐特点的过程（残余积盐作用）。 盐化土壤中的盐分主要是一些中性盐，如NaCl、Na2SO4、MgCl2、MgSO4。 脱盐过程：土壤中可溶性盐通过降水或人为灌溉洗盐、开沟排水、降低地下水位，迁移到下层或排出土体的过程。,（六）碱化与脱碱过程 碱化过程（钠质化过程）：交换性钠和镁不断进入土壤吸收复合体的过程，结果可使土壤呈强碱化反应，pH9.0,土壤物理性质极差，作物生长困难，但含盐量一般不高。 碱化机理： 脱盐交换学说钙镁被钠代换 生物起源学说藜科植物吸钠性强 硫酸盐还原学说地下水

28、位较高的地区， Na2SO4在有机质的作用下，被硫酸盐还原细菌 还原为Na2S，再与CO2作用形成Na2CO3，使土 壤碱化。 脱碱过程：通过淋溶和化学改良，使土壤碱化层中钠离子及易溶性盐类减少，胶体的钠饱和度降低。,（七）（脱硅）富铝化过程 富铝化过程：是热带、亚热带地区土壤物质由于矿物的风化，形成弱碱性条件，随着可溶性盐、碱金属和碱土金属盐基及硅酸的大量流失，而造成铁铝在土体内相对富集的过程。 包括脱硅作用和铁铝相对富集作用。,（八）灰化、隐灰化和漂灰化过程 灰化过程：是在寒温带、寒带针叶林植被和湿润的条件下，土壤中铁铝与有机酸性物质螯合淋溶淀积的过程，出现大量残留的硅酸呈白色（灰化层），

29、在剖面下部形成较密实的棕褐色腐殖质铁铝淀积层。 隐灰化过程：出现不明显的灰化作用，铁铝锰等已经螯迁。 漂灰化过程：在热带、亚热带山地的凉湿气候下常有发生。是灰化过程与还原离铁离锰作用及铁锰腐殖质淀积多现象的伴 生者。漂白现象主要是还原离铁造成的，而铝和粘粒含量无明显下降。,（九）潜育化与潴育化过程 潜育化：长期淹水，有机质嫌气分解，而铁锰强烈还原，形成灰蓝-灰绿色土体的过程。主要出现在水稻土和沼泽土中，往往发生在剖面下部。 潴育化（假潜育化）：氧化还原交替过程，出现锈斑、锈纹、铁锰结核和红色胶膜等物质。 （十）白浆化过程 白浆化过程：季节性还原淋溶条件下，粘粒与铁锰的（向下或侧向）淋溶过程，实

30、质是潴育淋溶，在腐殖质层下形成粉砂含量高、铁锰贫乏的白色淋溶层，在剖面中、下层形成铁、锰和粘粒富集的淀积层。多发生在白浆土中。,（十一）熟化过程 熟化过程：是在耕地条件下，通过耕作、培肥与改良 ，促进水肥气热诸因素不断谐调，使土壤 向有利于作物高产方面转化的过程。分旱 耕熟化过程和水耕熟化过程。,（十二）退化过程 退化过程：是因自然环境不利因素和人为利用不当而 引起土壤肥力下降，植物生长条件恶化和 土壤生产力减退的过程。 分为三类： 土壤物理退化：坚实硬化、铁质硬化、侵蚀、沙化 土壤化学退化：酸化、碱化、肥力减退、化学污染 土壤生物退化：有机质减少、动植物区系减少,第三节 土壤发育 土壤发育：

31、地壳表面的岩石风化体及其再积体，接受其所处的 环境因素的作用，而形成具有一定剖面形态和肥力 特性的土壤。 一、土壤的个体发育 土壤的个体发育：某土壤从岩石风化产物或其它新的母质上开始发育的时候起，直到目前状态的真实土壤的具体历程。 在没有破坏作用的情况下，土壤个体向着具有当地典型的土壤形成条件组合相适应的土壤发展，最后进入当地土壤行列，达到暂时的动态平衡。,二、土壤的系列发育 土壤的系列发育：指土壤的发生类型在漫长的地质时期内发生和发展的过程。 土壤是与其他环境相互作用的独立的历史自然体。 如：植物与土壤的相互作用构成了植物和土壤相互演 替模式， 植物群落A 植物群落B 植物群落C 土壤A 土

32、壤B 土壤C,三、土壤剖面、发生层和土体构型 土壤在成土因素的作用下，产生了一系列的土壤属性，这些属性的内在综合表现为肥力，而外在特征则反映在土壤剖面的形态、发生层或土体构型上，即土壤发育的具体表现。 土壤剖面是一个具体土壤的垂直断面，其深度一般达到基岩或达到地表沉积体的相当深度为止。一个完整土壤剖面应包括土壤形成过程中所产生的发生学层次和母质层。,土壤发生层是指土壤形成过程中所形成的具有特定性质和组成的、大致与地面相平行的，并具有成土过程特性的层次，一般肉眼能识别出与其他层次的不同，主要根据颜色、质地、结构、新生体和紧实度等识别。 发生层分化越明显，上下土层之间的差别越大，土体越不均一，土壤

33、发育度越高；但许多土壤发生层之间是逐渐过渡的。有时母质的层次性会残留在土壤剖面中。 土体构型是各土壤发生层在垂直方向有规律的组合和有序的排列状况，不同的土壤类型土体构型不同，因此，土体构型是识别土壤的最重要特征。,发育完全的土壤剖面包含三个基本发生层： 成土因素形成的层次称为土层（发生层）， 完整的垂直土层序列称之为土壤剖面；A和B 是必备土层。 A淋溶层表土层，包括有机质的积累层和物 质的淋溶层。生物活动最为激烈； B粘粒淀积层；物质可来源于上部，也可来源于 下部；可是粘粒，也可是钙铁锰铝；淀积的部 位可以是土体的中部，也可以是下部； C母质层，未风化体或深度风化物，没有产生明 显的成土作用

34、的土层。 其他土壤剖面发生层见表7-8。,地下水引起的强还原作用产生了篮色的潜育层,四、反映土壤风化发育的指标,谢 谢,讨论，每3人一组，每3组讨论一个题，每组报告5分，每组中要有学过土壤学的，先自己准备，下次各组汇总后汇报。,问题1：比较2：1型和1：1型粘土矿物各方面性质 的不同点 问题2：比较土壤中胡敏酸和富啡酸性质的不同点 问题3：比较粘土和砂土性质的不同点 问题4：比较酸性土壤和碱性土壤性质的不同点 问题5：比较旱地土壤和水田土壤性质的不同点 问题6：比较氮肥和磷肥在土壤中转化的不同点,土壤学原理和方法第二次测验题 姓名： 评分人： 10题，每题10分，20分钟 问题1：将下列土壤中

35、阳离子（Ca2+、Na+、Fe3+、H+、Mg2+ 、K+、Al3+）按交换能力由大到小排序。 问题2：同一土壤，pH(H2O)和pH(KCl)哪个略大？ 问题3：水解性酸和交换性酸，哪个大些？ 问题4：写出碱化度（ESP）的计算公式。 问题5：旱地根际土壤和本体土壤的氧化还原电位，哪个 高些？,问题6：请分别指出酸性土壤和碱性土壤上容易缺少的一 种植物必须微量元素。 问题7：一般条件下，旱田土壤以（硝态氮/铵态氮）为主 。 问题8：化学氮肥施入土壤后，请至少指出3条可能损失或 降低其有效性的途径。 问题9：化学磷肥施入土壤后，请至少指出3条可能损失或 降低其有效性的途径。 问题10：请指出加

36、速禾本科秸杆在土壤中分解速度的三项 措施。,土壤学原理和方法第二次测验题 姓名： 评分人： 10题，每题10分，30分钟 问题1：将下列土壤中阳离子（Ca2+、Na+、Fe3+、H+、Mg2+ 、K+、Al3+）按交换能力由大到小排序。 （Fe3+、 Al3+ 、H+、 Ca2+、 Mg2+、K+、Na+） 问题2：同一土壤，pH(H2O)和pH(KCl)哪个略大？ pH(H2O) 问题3：水解性酸和交换性酸，哪个大些？ 水解性酸 问题4：写出碱化度（ESP）的计算公式。 钠的饱和度/CEC*100% 问题5：旱地根际土壤和本体土壤的氧化还原电位，哪个 高些？ 本体土壤,问题6：请分别指出酸性

37、土壤和碱性土壤上容易缺少的一 种植物必须微量元素。 碱性土壤：铁、锌、锰、铜、硼 酸性土壤：钼、硼 问题7：一般条件下，旱田土壤以（硝态氮/铵态氮）为主 。 硝态氮 问题8：化学氮肥施入土壤后，请至少指出3条可能损失或 降低其有效性的途径。 挥发、淋溶、反硝化、矿物固定 问题9：化学磷肥施入土壤后，请至少指出3条可能损失或 降低其有效性的途径。 被铁、铝或钙固定、淋溶、径流、微生物固定 问题10：请指出加速禾本科秸杆在土壤中分解速度的三项 措施。适当增加速效氮、适当增加/调节好土壤 水分、将秸杆尽量细碎化、翻入土壤中,暖冬 昼春夜冬人似（ ）， 寒意渐浓绿色（ ）。 雪花不争初冬时， 腊月飘舞

38、才风（ ）。 2004/11/22 心舟,对物质利益的无限欲望，有时 可鞭策人走向成功，更多情况下将 使人滑向深渊。 对精神境界的无限追求，多数 情况下可修炼人的内心世界，但有 时也可使人误入歧途。 凡事适可而止，适度最好。 2004/11/22 心舟,寄语参加集中培训的研究生 对待事情三要点： （1）想事以集体为重个人利益放在最后 （2）做事以细节取胜才华表现于细节中 （3）遇事冷静后再定化解矛盾身体最重,Lifelong Friend Spring, 1994 No sooner had I come to the world, Then bed became my lifelong friend. No matter how my moods change, She is always silent and kind. Although sometimes it is ground, She is still my loyal friend. I feel very comfortable on it, Even though her body